甲醇汽车燃料消耗量的当量比和替代比

醇是 以 Ｃ、 ０化合 物为 主要成 分 的混合 物 ， Ｈ、 燃烧 生
成 Ｃ Ｃ ：Ｈ Ｈ ０等 ，其燃 烧 产物 中 的 Ｃ元 素均 Ｏ、 Ｏ 、 Ｃ、 来 自甲醇 ． 只要测 出单 位里 程 内汽车 尾气 中 的 Ｃ Ｏ、
汽 车 试 点 工 作 座 谈 会 ．就 推 广 高 比例 甲醇 汽 油
燃料 经济 性
油气 、 缩 天然 气 、 化天 然 气 、 等 气体 燃 料 由 压 液 氢
于 甲醇 常温下 是 液体 ．储运 等方 式 与汽 油 、柴 油相 近． 热效 率 高 ． 化 特性 可 满 足汽 车 发 动机 使 用 ． 理 所
以 目前 甲醇是 重 要 的 车用 替 代 燃料 之 一 Ｍ１ ０甲 ０
１９４ ．
７６ ．５
１ ．７ ４９
１ ６ ． ９
０． ７ｘ ２６ Ｄ ０ ２ ７ ． ６ ￣０．４ ７２ ０ １ ５ ｘ 一０ １ ５ ｘ ． ９ ２ １ ．１４ ｄ ．１ ４ ０７ ２ ＝ ．７
５２ 底盘 测功机 等速 行驶 测试 结果 ．
即汽车 燃烧 ２１ ． Ｌ的 ＭＩ０甲醇所 排放 出的总 ７ Ｏ 碳量 相 当于燃烧 １ Ｌ汽油 的 总碳 量 。
主题 词 ： 甲醇汽 车
燃料 消耗 量 当量 比
替代 比
中图分 类号 ：４ ４１３ 文 献标 识码 ： 文章编 号 ：００ ３０ （０ １１— ０ １０ Ｕ ６． ７ Ａ １０— ７ ３２ １ ）１０３— ３
Ｅｑ ｉ ａ ｅ ｃ ｔ ｎ ｕ ｓｉ ｔｏ ｔｏ ｏ ｅ ｎ ｕ ｕ ｖ ｌｎ ｅ Ｒａ ｉ ａ ｄ Ｓ ｂ ｔｔ ｉ ｎ Ｒａ ｉ ｆＦｕ ｌＣｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｆ ｒ ｏ ｕ ｔ ０ ｏ
车 污染 物 排 放 限值 及 测 量 方 法 （ 国 Ⅲ 、 阶段 ） 中 Ⅳ 》
燃 用 甲醇 时 发 动 机 功 率／Ｗ ｋ
发动机 Ｅ ＣＵ型 号
检测 汽 车排 放 ． 直接 换 算 出来 的燃 料 消 耗量 是 汽 而 油燃 料 消耗 量 为 方便 转 化 成 甲醇燃 料 消 耗量 ， 引
【 ｓｒｃ］ｒ ｃｐ ｆｃｒｏ ａ ｎｅ ｍｅ ｏ ｓｉｔ ｄ ｃ ｄ ｂ ｅ ｙ ｉ ｔｅ ａ ｉ ｅ ｎ ｔ ｍ ｔａ ｍ ｄｌｏ ＡｂｔａｔＰｉ ｉｌ ｏ ａｂ ｎ ｂ ｌ ｃ ｔ ｄ ｉ ｎｒ ｕｅ ｒ ｆ ｎ ｈ ｒｃ ，ａｄ ｍａ ｅ ａ ｃｌ ｏｅ ｆ ｎ ｅ ａ ｈ ｏ ｉｌ ｔｌ ｈ ｉ
Ｓ ７ ５ ＭＦ ＭＡ １ １ ４ ３ ｘ ７ Ｏ １３ ４ ５ １ １ｘ ４０
汽 油／ｒ醇 ｒ ｉ ＧＢ１３ ２３ ２ Ｏ ８ ５ ．— ０ ５旧 Ⅳ
式 中 ．Ｅ为 燃 料 消 耗 量 ： Ｆ ｄ为 甲 醇燃 料 的 密 度 ； ＨＣ
为 测 得 的碳 氢 排 放量 ： Ｏ为 测 得 的一 氧化 碳 排 放 Ｃ 量 ； Ｏ 为测得 的二 氧化碳 排 放量 。 Ｃ
一３】 一 Fra bibliotek．设计． 算 ． 究 ． 计 研
表 １ 试验 用汽 车 技 术 参 数
Ｆ＝ Ｅ
×０ ６ｘ ＋＿ ９ Ｃ ＋ － ３Ｃ ２ （） （． ６ＨＣ ０ ２ × Ｏ Ｏ２ × Ｏ ） １ ８ ４ ７
车辆 型 号 外 形 尺 寸／ ｍ× ｍ ｍｍ ｍ ｍ ×
燃 料 种 类 排放 标 准
在 检测 中心 排 放 试 验 室 ．分 别用 ９ ３号 汽 油 、
入 汽油 当量 概 念 ． ＭＩ ０甲醇 燃 料 汽 车产 生 一 定 即 Ｏ
发 动 机 型 式 发 动机 排 量／ ｍＬ
直 列 四缸 水 冷 电 控 多 点 喷射 ｌ９ ４８
量 的 尾 气 碳 排放 所 需 要 汽 油 燃 料 燃 烧 的数 量 为 汽
油 当 量
车速
９０ ｋ ｈ ｍ／
Ｍ ｅ ｈａ ｏ ．ｐｏ ｒ ｄ ｈ ｃｅ ｔ ｎ １． ｗｅ ｅ Ｖｅ ｉ ｌ
Ｇ ｏＣ ａ ｇｕ ｕ ｈ ｎ ｌｎ，ＪｎＸｉｎ ａ ｇ，Ｓ ｎ ｉｈ ａ ｉ ａ ｙ ｎ ｏ ｇＪｎ ｕ ｎ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｐｅＡ ｔｍｏ ｉ ｉ ｔｄ Ｃ ｍｐ ｎ Ｓ ａ ｇ ａ Ｍａ ｌ ｕｏ ｂｌ Ｌｍｉ ｏ ａ ｙ） ｅ ｅ
醇 、 ５甲醇 汽 油混 合 燃 料 以及 低 比例 Ｍ１ 、 Ｍ８ ５ Ｍ５等 甲醇 汽 油混合 燃料 均可 在 车辆上 使 用 工业 和信 息 化部 ２ １ ０ ０年 １ ２月 份组 织召 开 甲醇
２ 碳 平 衡 法 原 理 及 数 学 模 型
碳平 衡法 的基 本原 理是基 于物 质守恒 定律 。甲
．
设计 ． 算． 究 ． 计 研
甲醇汽 车燃料 消耗量的 当量 比和替代 比
郭 昌伦 金 先 扬 宋金 环
（ 上海 华普 汽 车有 限公 司 ）
【 摘要 】 简述了碳平衡法原理 ， 并给出了根据碳平衡法得到的 甲醇燃料消耗量数学模型 。 甲醇燃料消耗量 与 根据
相 同 碳 排 放 的 汽 油燃 料 消耗 量 的计 算 ． 出 甲醇 与 汽 油 的 当量 比为 ２１ 因 甲醇 汽 车 燃 烧 甲 醇 时 的排 放 低 于 燃烧 汽 得 ． ７ 油， 同～ 台 Ｍ１Ｈ 。 Ｄ甲醇 汽 车 甲醇 燃 料 消 耗 量 与 汽 油 燃 料 消 耗 量 的 比值 要 低 于 ２１ ， ． 即替 代 比小 于 且 接 近 于 当量 比。 ７ 通 过实车检测得ｔ ． Ｏ Ｈ ＭＩ０甲醇 汽 车 的 甲醇 与 汽 油 的替 代 比在 １ ～ ． 间 ． １ ５ 为合 适 ， ． ２ ９ ０之 取 ． 较 ９
目前 使用 汽油 和柴油 燃料 的轻 型汽车 均通过 汽 车排放 检测 而得 出汽 车燃 料消耗 量 ．并在 汽车 出厂 时 标识 汽 车燃 料 消耗 量 我 国 已发 布 非 醇 类 燃 料 《 乘用 车燃 料 消耗量 限值 》 标准 。甲醇汽车 也应该 有 燃料 消耗 量及 甲醇 与汽 油 的当量 比 、替代 比来 衡量
燃 用 汽 油 时最 高车 速／ｉ ． ｌ ｋ ｝ ｎ ｒ 燃 用汽 油 时 发 动 机 功 率／Ｗ ｋ 燃 片 甲醇 时最 高车 速 ／ｍ． ｊ ｋ ｈｚ
ｌ５ ５ ６ ９ １０ ６ ７ ５
Ｆ —ｌ １ ＤＦ
４ 甲醇 与汽 油 的 当量 比
目前 依据 国家标 准 Ｇ ８ ５ ＿～２ ０ 《 型 汽 Ｂ １ ３ ２３ ０ ５ 轻
Ｆ ＝０ Ｃ＿
上，
（． ６ Ｈ ＋ ０ ６ｘ Ｃ ０ ８
．
４ ９Ｃ ＋ ． ３ｃ ２ （ ） ２ × Ｏ Ｏ ７ × ｏ） ２ ２
汽 油 车 用 燃 料 甲醇
式 中 ． 为汽 油 消 耗量 ： 为汽 油 密度 ，计 算 时 取 Ｄ
Ｄ ０７ ２ｋ ／ （ 准状态 ２ ｃ １０ｋ ａ １ ＝ ．４ ｇＬ 标 ０Ｃ．０ Ｐ ）１ ２ 。
３ 相 同碳 排 放 的汽 油 燃 料 消 耗 量
《 轻型 汽车燃 料消耗 量试 验方 法》 中汽油 燃料 消
耗 量为 ：
整 备 质 量／ｇ ｋ
总 质 量／
ｌ３ ０ ｌ
１ ０ ５１
额 定 座 位 数
轮胎 规格
５
１ ５ ０ ｌ ８／ Ｒ４ ６
９ ３号 成 品 汽 油 七海 焦 化 有 限 公 司 提 供
ｍｅｈ ｎ ｌ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｉ ｏ ｔｉ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｈ ｄ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｏ ｏ ｓ ｍｐｉ ｎ ｏ ｔ ａ ｏ ａ ｄ ｔ ａ ｆ ｔ ａ ｏ ｎ ｕ ｔ ｓ ｂ ａｎ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｃ ｏ ｔ ｏ ． ｃ ｒ ｉｇ ｔ ａ ｃ ｌｔｏ ｆｃ ｎ ｕ ｔ ｆｍｅ ｈ ｎ ｌ ｎ ｈ ｔｏ ｏ ｇ ｓ ｌ ｅ ｗｉ ｑ ｉａ ｅ ｔｃ ｒ ｏ ｍｉｓｏ ．ｉ ｉ ｋ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ｕｖ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔ ｅｗｅ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｌａ ｄ ｇ ｓ ｌ ｅ ｉ ２ １ ． ａ ｏ ｉ ｔ ｅ ｕ ｖ ｌ ｎ ａ ｂ ｎ ｅ ｓｉ ｎ ｔ ｓ ｎ ｗｎ ｔ ａ ｈ ｑ ｉ ａｅ ｃ ａｉ ｂ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ｎ ａ ｏｉ ｓ ． ７ ｎ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｎ ｅ ｃ ｒ ｏ ｍｉｓ ｎ ｄ ｒ ｇ ｂ ｒ ｉ ｇ ｏ ｔ ａ ｏ ｏ ｔ ａ ｏ ｅ ｉｌ ｓ ｌ ｗ ｒ ｔ ａ ｕ ｎ ｎ ｆ ｇ ｓ ｌ ｅ ｈ ａ ｉ ｏ ｉ ｃ ａｂ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｎ ｕ ｎ ｎ ｆ ｍｅｈ ｎ ｌｆ ｒ ｍｅ ｈ ｎ ｌ ｖ ｈ ｃｅ ｉ ｏ ｅ ｈ ｎ ｂ ｒ ｉ ｇ ｏ ａ ｏｉ ，ｔ ｅ ｒ ｔ ｆ ｏ ｉ ｎ ｏ ｍｅ ｈ ｎ ｌｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｇ ｓ ｌ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ｓ ｍｅ Ｍ １ ０ ｍｅｈ ｎ ｌ ｐ ｗｅ ｅ ｅ ｉｌ ｓ ｌｗ ｒｔ ａ ． ７ ｈ ｃ ｔ ａ ｏ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ａ ｏ ｉ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｆｔ ａ ０ ｔ ａ ｏ — ｏ ｒ ｄ ｖ ｈ ｃｅ ｉ ｏ ｅ ｈ ｎ ２ １ ．ｗ ｉ ｈ ｏ ｎ ｏ ｈ ｍｅ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｂ ｔ ｕ ｉｎ ｒ ｔ ｓ ｌｓ ｈ ｎ ａ ｄ ｃ ｏ ｅ ｔ ｈ ｑ ｉａｅ ｃ ａｉ ．Ｉ ｉ ｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｆ ｍ ｅ ｉｌ ｅ ｔｔ ａ ｈ ａ ｓｔ ａ ｈ ｕ ｓ ｔ ｔ ａ ｉ ｉ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｌ ｓ ｏ ｔ ｅ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｏ ｏ ｔ ｓ ｏ ｃｕ ｅ ｒ ｏ ｖ ｈ ｃｅ ｔ ｓ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｂ ｔ ｕ ｉｎ ｒｔ ｆｍｅｈ ｎ ｌａ ｄ ｇ ｓ ｌ ｅ ｆ ｒＭ１ ０ ｍｅｈ ｎ ｌ ｐ ｗ ｒ ｄ ｖ ｈ ｃｅ ｉ １９ ２０ ．５ ｉ ｒ ｆｒ ｂ ｙ ｕ ｓｉ ｔ ａｉ ｏ ｔ ａ ｏ ｎ ａ ｏｉ ０ ｔ ａ ｏ — ｏ ｅ ｅ ｅ ｉｌ ｓ ． ～ ． ，１ ｓｐ ｅ ｅａ ｌ． ｔ ｏ ｏ ｎ ｏ ９
（ ５、 Ｏ ）等 事 宜 进 行 讨 论 和 部 署 ，决 定 ２ １ Ｍ８ ＭＩ０ ０１
年～ ０ ３年在 上 海 、 ２１ 陕西 、 山西 开展 高 比例 甲 醇汽 油
车试 点运 行工 作 这是 国家层 面首 次主 导开 展 甲醇 汽油 推广 试点 工作 ．标 志 着 甲醇汽 油推 广应 用被 正 式 纳入 国家战 略 ， 甲醇汽 油 推广工 作将 因此 提 速
表 ２ 道 路 测 试 结 果 汽 油
５． ６１
甲醇
ｌ ８ Ｏ．７
替代 比
— —
Ｍ１０甲醇 燃 料 与汽 油 当量 的体积 比 （ ０ 简称 甲
醇 与汽 油的 当量 比 ） ： 为
１ ０ｋ ｈ ２ ｍ／
， （ ０ ｍ ） ／ （ ０ ｍ） Ｌ－ １ ０ｋ Ｌ・ １ ０ｋ
２Ｉ年 ０１ 第 １ 期 ｉ
Ｃ ，ＨＣ中 的碳 量 ，再 与 单位 体 积 甲醇 中 的碳 量相 Ｏ、 比较 ． 即可得 到燃 料消耗 量 甲 醇 的 分 子 式 Ｃ 分 子 量 ３ ． ２，密 度 Ｈ ０。 ２０ ４
０．９２ ｋ ／ ７ ｇ Ｌ…。
碳 平 衡法 的 甲醇汽 车燃料 消耗 量计算 ：
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｅ ｈａ ｌｖｅ ｃ ｅ Ｍ ｔ ｎｏ ｈｉｌ ，Ｆｕ ｌｃ ｓ ｅ ｏｎ ｕｍ ｐ ｉ ｎ，Ｅｑｕ ｖ ｌ ｎｃ ａ ｉ ，Ｓｕｂ ｔｔ ｉ ｎ ａ ｉ ｔｏ ｉ ａ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｓ ｉｕｔｏ ｒ ｔｏ
１ 前 言
目前 汽车 的燃 料 既 可 以是 汽 油 、 油 、 柴 甲醇 、 乙 醇 、 物 柴油 等 液体 燃 料 ， 可 以是 二 甲醚 、 化石 生 也 液